单向玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料成型极限试验研究

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作者 亓昌 武鹏程 +1 位作者 盈亮 杨姝 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第3期46-53,共8页

本研究探讨了单向玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料的成型极限,旨在为玻璃纤维增强树脂基复合材料层板的工艺设计和失效行为预测提供参考。首先,采用连续玻璃纤维增强聚酰胺6单向带,按照[0/90]4的铺层方式,通过热模压制备厚度为1.80 mm... 本研究探讨了单向玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料的成型极限,旨在为玻璃纤维增强树脂基复合材料层板的工艺设计和失效行为预测提供参考。首先,采用连续玻璃纤维增强聚酰胺6单向带,按照[0/90]4的铺层方式,通过热模压制备厚度为1.80 mm的GFRP层板;其次,基于Nakajima成型极限试验,对比了钟形试样与改型缺口试样的失效形式;最后,确定了适用于GFRP层板成型极限研究的试样,并通过构建成型极限曲线表征了其成型性能。试验结果表明:随着试样宽度的增加,受力状态和变形模式由单轴拉伸向双轴拉伸转变;试样表现出三种典型的失效模式,包括纤维拉伸断裂、纤维拔出断裂以及弯曲剪切耦合断裂;试样呈现脆性断裂特征,且在断裂前未出现颈缩现象,需通过散点分布构建成型极限曲线;与传统钟形试样相比,缺口试样更适用于纤维增强复合材料的成型极限试验研究。 展开更多

关键词 单向玻璃纤维增强热塑性树脂基复合材料 Nakajima试验 成型极限曲线 试样改型 失效模式

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纤维增强热塑性树脂基复合材料与金属激光连接研究进展 被引量：17

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作者 徐洁洁 王栋 +1 位作者 肖荣诗 黄婷 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期73-86,I0006,共15页

纤维增强热塑性树脂基复合材料与金属的异质构件在轻量化现代装备中的应用日趋广泛,实现异质构件优质、高效、可靠的连接具有重要的学术意义和工程应用价值.详细综述了异质接头激光连接原理和界面结合机制,以及连接界面结合强度增强方... 纤维增强热塑性树脂基复合材料与金属的异质构件在轻量化现代装备中的应用日趋广泛,实现异质构件优质、高效、可靠的连接具有重要的学术意义和工程应用价值.详细综述了异质接头激光连接原理和界面结合机制,以及连接界面结合强度增强方法和激光连接工艺对连接接头抗剪强度的影响.通过增强机械结合和化学键结合,同时采用控制激光热输入、施加压力、填充树脂材料等措施抑制缺陷的产生,接头抗剪强度已可以满足工业应用对静载强度的要求.同时展望了纤维增强热塑性树脂基复合材料与金属激光连接技术的发展趋势. 展开更多

关键词 纤维增强热塑性树脂基复合材料 激光连接 超快激光刻蚀 界面增强方法 接头强度

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连续纤维增强热塑性树脂基复合材料自动铺放技术研究进展 被引量：13

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作者 王凯 刘寒松 肇研 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2021年第11期41-49,共9页

连续纤维增强热塑性树脂基复合材料具有力学性能优异、使用温度区间广、可二次加工等独特性能优势,在航空等领域取得了长足发展。为进一步提高该类材料的生产加工效率,以自动铺放技术为代表的自动化加工技术成为当前研究的热点。本文在... 连续纤维增强热塑性树脂基复合材料具有力学性能优异、使用温度区间广、可二次加工等独特性能优势,在航空等领域取得了长足发展。为进一步提高该类材料的生产加工效率,以自动铺放技术为代表的自动化加工技术成为当前研究的热点。本文在介绍了自动铺放技术的相关概念和连续纤维增强热塑性树脂基复合材料相关材料体系的基础上,总结了自动铺放技术国内外研究和应用现状,并重点阐述了当前自动铺放技术的相关研究热点和研究进展。 展开更多

关键词 连续纤维增强热塑性树脂基复合材料 碳纤维 聚醚醚酮 自动铺放技术 自动铺放后处理技术

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3D打印用碳纤维增强热塑性树脂的挤出成型 被引量：16

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作者 肖建华 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期46-48,56,共4页

以低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)作为原材料,用1K散装长碳纤维作增强材料。采用自行设计的挤出模具,在单螺杆挤出机上制备了用于3D打印的碳纤维(CF)/LDPE、CF/PP、CF/ABS长丝耗材。研究了长丝耗材中直径... 以低密度聚乙烯(LDPE)、聚丙烯(PP)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)作为原材料,用1K散装长碳纤维作增强材料。采用自行设计的挤出模具,在单螺杆挤出机上制备了用于3D打印的碳纤维(CF)/LDPE、CF/PP、CF/ABS长丝耗材。研究了长丝耗材中直径大小对CF居中度及拉伸强度的影响。结果表明,在人工牵引状态下,CF的居中度与连续挤出丝状耗材的直径有关。当CF/LDPE、CF/PP、CF/ABS长丝直径接近或超过1.8 mm时CF居中度很高。CF/LDPE、CF/PP、CF/ABS长丝耗材的拉伸强度随着长丝直径的增大而减小。其拉伸强度起初接近CF的拉伸强度,随着挤出复合材料直径的增大,其拉伸强度急剧减小然后趋于平缓,最后逐渐接近热塑性树脂的本体拉伸强度。 展开更多

关键词 3D打印 长碳纤维增强热塑性树脂 挤出成型 居中度 拉伸强度

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纤维增强热塑性树脂复合材料成型技术研究进展 被引量：10

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作者 黎敏荣 薛平 +1 位作者 贾明印 陈珂 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2016年第11期5-11,共7页

介绍了近年来纤维增热塑性树脂复合材料熔体成型与反应成型研究状况,同时论述了玻璃纤维毡增强热塑性塑料(GMT)板材成型、模压成型、层压成型、拉挤成型等熔体成型方法的国内外研究现状及浇注尼龙改性研究现状,其中包括熔体成型方法所... 介绍了近年来纤维增热塑性树脂复合材料熔体成型与反应成型研究状况,同时论述了玻璃纤维毡增强热塑性塑料(GMT)板材成型、模压成型、层压成型、拉挤成型等熔体成型方法的国内外研究现状及浇注尼龙改性研究现状,其中包括熔体成型方法所用到的设备或采用的工艺流程;并综述了反应成型过程所用引发剂、活化剂种类与用量对聚合过程的影响,聚合温度、聚合时间等工艺参数对复合材料制品质量影响。 展开更多

关键词 纤维增强热塑性树脂 复合材料 成型技术

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纤维增强热塑性树脂基夹层复合材料加工工艺研究

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作者 邹积洋 孙开颜 +1 位作者 李军 任万杰 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2015年第9期66-69,共4页

采用玻纤增强乙烯–乙酸乙烯酯共聚物(EVAC)复合材料为基体材料,以氧化铝陶瓷为夹层材料,制备的纤维增强热塑性树脂基夹层复合材料具有表面韧性好,夹层硬度高、脆性大的特点,在同时满足纤维增强热塑性树脂基夹层复合材料加工精度、加工... 采用玻纤增强乙烯–乙酸乙烯酯共聚物(EVAC)复合材料为基体材料,以氧化铝陶瓷为夹层材料,制备的纤维增强热塑性树脂基夹层复合材料具有表面韧性好,夹层硬度高、脆性大的特点,在同时满足纤维增强热塑性树脂基夹层复合材料加工精度、加工面质量和加工进度要求的条件下,各类角、孔的加工难度很大。针对此类复合材料的加工难点,从设备和刀具的选择、工艺参数的选定、工艺质量的判定等几个方面对复合材料的加工工艺进行了研究,确定了设备规格、刀具外径、切割进刀速度与复合材料厚度关系等关键参数,并从断面质量、尺寸精度、表面质量等方面给出了工艺质量的判定方法。 展开更多

关键词 纤维增强热塑性树脂基夹层复合材料 加工工艺 工装夹具 产品质量

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PP-g-MAH与氨基化纳米二氧化硅协同增强CF/PP复合材料

7

作者 王海旭 孙进 +4 位作者 赵巍 时振堂 潘雨曦 刘程 蹇锡高 《复合材料科学与工程》 北大核心 2025年第6期41-47,共7页

树脂本身强度及树脂与碳纤维之间的界面强度是影响连续碳纤维增强热塑性复合材料力学性能的重要因素。为了提高连续碳纤维增强聚丙烯基(CF/PP)热塑性树脂基复合材料的力学性能,本文通过添加马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)及氨基化纳米二... 树脂本身强度及树脂与碳纤维之间的界面强度是影响连续碳纤维增强热塑性复合材料力学性能的重要因素。为了提高连续碳纤维增强聚丙烯基(CF/PP)热塑性树脂基复合材料的力学性能,本文通过添加马来酸酐接枝聚丙烯(PP-g-MAH)及氨基化纳米二氧化硅(SiO_(2)-NH_(2))对高熔指PP进行改性,先后通过熔融浸渍和热压成型,制备连续碳纤维增强聚丙烯热塑性树脂基复合材料。结果表明:添加PP-g-MAH与SiO_(2)-NH_(2)使PP的结晶度提升2.5%,拉伸强度提升4.8%,弯曲强度提升5.3%;CF/PP复合材料的弯曲强度和层间剪切强度分别达到543.7 MPa和17.2 MPa,分别提升112.2%和66.0%。 展开更多

关键词 连续碳纤维增强热塑性树脂基复合材料 聚丙烯 力学性能 氨基化纳米二氧化硅 马来酸酐接枝聚丙烯

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成型温度对CF/PPEK复合材料的缺陷和力学性能影响 被引量：4

8

作者 王孟 刘程 +3 位作者 张玉 贾航 乔越 蹇锡高 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第3期5-12,共8页

分别采用溶液浸渍法及真空热压成型法制备了连续碳纤维增强含杂萘联苯结构聚芳醚酮(CF/PPEK)预浸料和复合材料,对不同成型温度制备的复合材料进行了超声相控阵和三维X射线显微镜(XRM)无损检测,利用旋转流变仪、电子万能试验机、动态力... 分别采用溶液浸渍法及真空热压成型法制备了连续碳纤维增强含杂萘联苯结构聚芳醚酮(CF/PPEK)预浸料和复合材料,对不同成型温度制备的复合材料进行了超声相控阵和三维X射线显微镜(XRM)无损检测,利用旋转流变仪、电子万能试验机、动态力学分析仪(DMA)、红外光谱仪(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、金相显微镜对CF/PPEK复合材料进行了表征,系统研究了成型温度对纤维的浸润质量以及复合材料孔隙率、弯曲行为和层间剪切性能的影响,通过力学性能分析和断口形貌表征研究了断裂机理及缺陷对其性能产生的影响。试验结果表明:成型温度为350℃时,CF/PPEK复合材料的弯曲模量和层间剪切强度分别为125 GPa和64 MPa;成型温度为360℃时,CF/PPEK复合材料的缺陷最少,弯曲强度可达1376 MPa;而370℃高温下,复合材料出现明显缺陷,各方面性能急剧下降。 展开更多

关键词 碳纤维增强热塑性树脂基复合材料 杂萘联苯结构聚芳醚酮 成型工艺 缺陷 无损检测

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注射成型制备的碳纤维聚丙烯复合材料蠕变性能 被引量：1

9

作者 高佳艺 杨扬 阳玉球 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第7期39-44,共6页

碳纤维热塑性树脂基复合材料在极端环境及长期服役条件下的蠕变行为会使结构件的形状发生改变,影响其性能稳定性,因此对该种材料蠕变性能的研究是材料设计及应用的关键。本文通过对注射成型制备的碳纤维增强聚丙烯复合材料进行单轴拉伸... 碳纤维热塑性树脂基复合材料在极端环境及长期服役条件下的蠕变行为会使结构件的形状发生改变,影响其性能稳定性,因此对该种材料蠕变性能的研究是材料设计及应用的关键。本文通过对注射成型制备的碳纤维增强聚丙烯复合材料进行单轴拉伸蠕变试验,研究其蠕变行为,并基于以上试验数据得到该种材料的Burgers模型理论方程,采用Moldex3D模流分析软件模拟注射成型哑铃型试样内部碳纤维的取向和分布情况,将该模拟结果映射到ABAQUS中进行有限元分析。结果发现Burgers模型的拟合曲线与试验曲线吻合程度较高,能够用于更长时间以及更广范围应力水平下该种材料的蠕变行为预测;模流分析结果与实际试样横截面观察结果具有较好的一致性;注射成型过程中碳纤维取向及分布会影响最终成型试样的蠕变行为,采用模流分析与有限元分析相结合的方式能够更好地反映材料的蠕变进程。 展开更多

关键词 碳纤维增强热塑性树脂基复合材料 蠕变 有限元分析 注射成型 回收型碳纤维

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GMT流动成型纤维取向研究 被引量：6

10

作者 张广平 戴干策 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期140-143,共4页

GMT材料流动成型后玻纤在平面内发生取向 ,导致模压件呈各向异性。本研究从成型后制品上取样烧尽树脂 ,由扫描仪获取纤维数值图像 ,用 Photoshop软件将图像反相、增强 ,再利用 MATLAB软件确定纤维取向分布。研究表明 ,GMT单向流动成型... GMT材料流动成型后玻纤在平面内发生取向 ,导致模压件呈各向异性。本研究从成型后制品上取样烧尽树脂 ,由扫描仪获取纤维数值图像 ,用 Photoshop软件将图像反相、增强 ,再利用 MATLAB软件确定纤维取向分布。研究表明 ,GMT单向流动成型时纤维沿流动方向取向 ,随流动距离增大 ,取向趋向更为明显。而均匀双向拉伸流动纤维取向程度较小。与片材相比 ,材料力学性能沿取向方向增大 。 展开更多

关键词 GMT 流动成型 纤维取向 研究 玻璃纤维毡 增强热塑性树脂 取向分布 图像处理

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稀相喷动流化床的流动特性 被引量：1

11

作者 李黎 孙斌 戴干策 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2004年第5期489-492,共4页

根据玻璃纤维毡增强热塑性树脂基复合材料(GMT)制备新工艺特点,提出了稀相喷动流化床的操作方式。测量了床内颗粒速度分布,考察了操作条件、体系结构等因素对流化床流动特性的影响。结果表明:稀相喷流床中环隙区颗粒的下降速度比传统喷... 根据玻璃纤维毡增强热塑性树脂基复合材料(GMT)制备新工艺特点,提出了稀相喷动流化床的操作方式。测量了床内颗粒速度分布,考察了操作条件、体系结构等因素对流化床流动特性的影响。结果表明:稀相喷流床中环隙区颗粒的下降速度比传统喷动床高出一个数量级;床内颗粒的喷动和输送的主要影响因素是喷动气,亦受到流化气、导向管、喷嘴内径的影响。另外对中试装置内物料的流动特性进行了研究,为工艺的开发、设计和操作提供理论依据。 展开更多

关键词 稀相喷动流化床 玻璃纤维毡增强热塑性树脂基复合材料 树脂 玻璃纤维 流动特性

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